1、隧道襯砌帶模注漿施工方案一、工程概況王家灣隧道位于陜西省延安市安塞縣王家灣鄉(xiāng)，隧道最大埋深約220m,進口里程DK266+945,出口里程DK274+233,全長7288m。為加快施工進度，解決施工及運營期間通風(fēng)、排水及棄硝等問題，結(jié)合地形、地質(zhì)條件，于DK269+500和DK271+500線路前進方向左側(cè)設(shè)置無軌雙車道運輸斜井兩座；1#M井位于線路大里程方向的右側(cè)，1#斜井中線與線路左側(cè)中線大里程方向成夾角90°,長度275m,最大坡度10%,最大埋深112m;2#M井位于線路大里程方向的左側(cè)，斜井中線與線路左側(cè)中線大里程方向成夾角83。，長度293m,最大坡度11.54%,最大埋

2、深64m。斜井均位于黃土高原梁蜀區(qū)，地形起伏較大，沖溝發(fā)育，進出口均位于沖溝中，無路，交通不便。全隧與2017年11月7日全部貫通。二、隧道襯砌施工情況截止2017年12月20日，王家灣隧道襯砌累計施工完成7137.9米，剩余114.1米，全部處于王家灣隧道2號斜井工點施工范圍。三、帶模注漿施工工裝、機具、材料總體施工方案通過對現(xiàn)有的襯砌臺車進行改造，在襯砌臺車模板拱頂中心線位置沿臺車縱向方向設(shè)置4個注漿孔，并安裝注漿用固定法蘭，在澆筑混凝土前預(yù)埋活性粉末混凝土（RPC）注漿管，混凝土澆筑結(jié)束后及時通過預(yù)埋注漿管處進行注漿。臺車改造1 .注漿孔位置根據(jù)現(xiàn)場12米臺車為例，主注漿孔距離側(cè)端模為6

3、0100cm,端模排氣孔（也作為注漿孔）距端模邊緣100150cm,中間排氣孔（注漿孔）安置在混凝土灌注口之間平均分布。2 .注漿孔要求首先，在襯砌臺車模板頂部開孔，孔徑為40mm。其次，在襯砌臺車開孔處焊接固定法蘭，采用四周滿焊的方式,防止漏漿或注漿時法蘭脫落，法蘭厚度1cm。120mm40mm高強微膨脹注漿料1.選用微膨脹注漿料，是因為其具有以下特性：具備塑性微膨脹性能，在初凝前具有較好的膨脹性能，膨脹率12%,通過工程實踐證明可有效填塞脫空。低水料比，水灰比控制在0.180.2,不泌水，具有較高的粘度和抗離析性能。強度高，其強度值不低于混凝土，具備修復(fù)混凝土厚度不足部位缺陷的能力。具備良

4、好的流動性，能夠沿著混凝土與防水板間隙流動，充分填充混凝土脫空部位。與襯砌混凝土粘接性能良好，粘結(jié)力強，具備修復(fù)混凝土缺陷的能力。存儲和運輸簡單，現(xiàn)場操作方便，加水拌制均勻后即可使用。為了充分檢驗其性能，形成科學(xué)的理論依據(jù)，我們對高強微膨脹注漿料開展了膨脹率試驗、強度試驗、膨脹料與混凝土結(jié)合性試驗3個方面的試驗研究。膨脹率試驗采用膨脹率檢測儀，調(diào)配膨脹率分別為1%、1.5%、2%的膨脹料，用以驗證膨脹料是否達到要求。采用膨脹率檢測儀，調(diào)配水灰比分別為0.4:1、0.5:1、1:1水泥凈漿，用以比對水泥凈漿的收縮率。膨脹率對比試驗漿液水灰比漿液初始高度膨脹/收縮高度膨脹率/收縮率1%0彭脹注漿料

5、0.18:1100mm101.0mm1%1.5%散膨脹注漿料0.18:1100mm101.5mm1.5%2%0彭脹注漿料0.18:1100mm102.0mm2%P.O42.5水泥0.4:1100mm97.0mm-3%P.O42.5水泥0.5:1100mm88.5mm-11.5%P.O42.5水泥1:1100mm61.5mm-38.5%試驗結(jié)論：通過對比試驗驗證，水泥凈漿存在收縮，不能很好的解決拱頂脫空問題，因此采用微膨脹注漿料。同時，設(shè)定膨脹料為1%2%可滿足要求。強度試驗微膨脹注漿料抗壓強度：依據(jù)水泥膠砂強度檢驗方法(GB/T17671-1999)進行抗壓強度檢驗，試件尺寸40mm*40mm

6、*160mm,7天抗壓強度40.2MPa,28天強度達到53.1MPa。微膨脹注漿料抗折強度：依據(jù)水泥膠砂強度檢驗方法(GB/T17671-1999)進行抗折強度檢驗，試件尺寸40mm*40mm*160mm,7天抗折強度7.2MPa,28天抗折強度達到11.2MPa。試驗結(jié)論：高強微膨脹注漿料強度高于混凝土。膨脹料與混凝土結(jié)合性試驗將混凝土與微膨脹注漿料以1:1的比例制作成試件，先投入混凝土，分別間隔0h,0.5h,2h投入膨脹料，養(yǎng)護28d、56d后進行抗壓強度檢測。微膨脹注漿料與混凝土結(jié)合抗壓強度試驗對比表灌注膨脹漿料延遲時間28d抗壓強度抗壓強度比56d抗壓強度抗壓強度比試件破壞情況未摻

7、壓漿料34.4Mpa/41Mpa/整體破壞同時澆筑36.3Mpa105.543.4Mpa111.9整體破壞40min后澆筑37.4Mpa108.742.7Mpa110.1整體破壞2h后澆筑36.6Mpa106.442.4Mpa109.3膨脹漿料與混凝土分離膨脹料與混凝土結(jié)合性試驗試驗結(jié)論1.將膨脹料與混凝土以1:1的比例制作試件，其強度高于混凝土試件強度。2.2h后拖入膨脹料，混凝土與膨脹料受壓后分離。帶模注漿施工工藝應(yīng)在二襯混凝土澆筑完畢2h內(nèi)施工完成。RPC混凝土注漿管選用PRC管作為注漿管，是因為其與混凝土和注漿料是同質(zhì)材料，具有良好的結(jié)合性，而PVC管、鋼管等其管內(nèi)殘留的注漿料結(jié)合性差

8、，容易脫落，對后期列車運營安全會產(chǎn)生一定的影響。同時，RPC管脫模方便，直接敲斷即可。1 .RPC管與注漿料結(jié)合性試驗將PRC管內(nèi)灌滿注漿料，經(jīng)7天養(yǎng)護后，截斷為3cm的小段，再將RPC管水中浸泡24小時，取出放入50c烘箱內(nèi)干燥24小時，然后在空氣中晾置24小時，共計72小時為一循環(huán)，累計5個循環(huán),其內(nèi)部的注漿料仍不脫落。2 .RPC管技術(shù)參數(shù)指標(biāo)尺寸：長80cm,外徑為35mm,內(nèi)徑為12mm,壁厚11.5mm,與注漿定位法蘭尺寸匹配，滿足帶模注漿使用要求。抗折強度：通過試驗總結(jié)，當(dāng)RPC注漿管成品抗折強度大于2400N時，即可以滿足要求，具有抵抗封頂混凝土泵送流動力的能力，保證PRC注漿

9、管不折斷、不傾倒。注漿機注漿機技術(shù)參數(shù)制漿部分采用立式雙層攪拌機，上層為攪拌桶，下層為儲料桶。攪拌速率為5072轉(zhuǎn)/分，攪拌桶容量為200升，儲料桶容量為200400升。攪拌桶表面有過濾篩及振動下料電機。注漿部分宜采用活塞式壓漿機，電機功率不低于6KW,注漿活塞可承受壓力不低于5.0MPa。等效垂直輸送距離不低于40m。注漿連接件用于注漿的注漿連接件包含定位法蘭、連接套管、止?jié){閥門以及快速接頭。定位法蘭厚度10mm,外徑120mm,內(nèi)徑40mm,定位法蘭焊接RPC注漿管用套管，套管長度50mm,內(nèi)徑38mm,用于固定RPC注漿管，防止被混凝土擠倒。四、帶模注漿施工操作流程及要點安裝RPC管從定

10、位法蘭中試穿RPC注漿管，標(biāo)記和測量穿入的長度。2 .RPC注漿管管口制作，切除RPC注漿管多余長度，并在端頭切割“十字”溢流梢，深度5mm,寬度3mm。3 .安裝RPC注漿管，溢流梢端朝上，緊貼防水板或初支面，安裝RPC注漿管的固定法蘭混凝土澆筑在進行封頂混凝土澆筑時，觀察各注漿孔是否漏漿，以確定拱頂混凝土是否達到注漿管出漿口位置。當(dāng)各出漿孔漏漿后，認(rèn)為封頂混凝土基本完成，拱頂混凝土打滿。為判斷混凝土是否打滿提供了一種直觀、簡單的方法。設(shè)備就位及注漿件連接注漿機就位后，安裝注漿管及接頭，接通電源，調(diào)試注漿設(shè)備。制漿1 .按照水灰比0.18的比例，稱重材料，為方便工人操作，采用18公斤的定制容

11、器進行操作。2 .將注漿料和拌和水投入到制漿桶內(nèi)，攪拌23min,攪拌成均勻的漿體。3 .打開制漿桶卸料閥門，使?jié){體快速流出到儲漿桶，然后關(guān)閉制漿桶卸料閥門。注漿1 .注漿順序：由主注漿孔（即靠近上一板二襯的注漿孔）向臺車端模2號、3號注漿孔依次進行注漿，4號孔為備用。2 .當(dāng)下一個注漿孔出漿，且與制漿桶漿液密度一致時，則更換至下一個注漿孔，依次類推。3 .當(dāng)注漿壓力表達到1MPa時，直接跳轉(zhuǎn)至下一個注漿孔。4 .各孔注漿結(jié)束，當(dāng)臺車端模最高處出漿，且與制漿桶漿液密度一致時，則可結(jié)束帶模注漿。5 .每孔結(jié)束注漿后，要關(guān)閉止?jié){閥門。（六）清理1 .清洗注漿管、注漿機、接頭，并將未使用完畢的注漿料

12、放置到干燥位置進行存儲。2 .臺車脫模后，敲斷露在外面的PRC注漿管。五、帶模注漿施工管理施工工藝的落實離不開管理層的“管”和作業(yè)層的“干”，為了更好的落實帶模注漿施工工藝，我項目部主要從以下三個方面強化管理：確管理層的責(zé)任：在帶模注漿實施初期，我工區(qū)安排專人負(fù)責(zé)，作業(yè)面指定技術(shù)干部負(fù)責(zé)，并明確了“誰觀察，誰負(fù)責(zé)，誰確認(rèn)，誰簽字”的總體原則,保證帶模注漿工藝落到實處。確作業(yè)層的責(zé)任：我工區(qū)成立了專門的帶模注漿作業(yè)工班，將其與二襯混凝土工班徹底分離，防止出現(xiàn)混凝土工班逃避工區(qū)考核而不認(rèn)真注漿的情況。倒逼施工班組：通過建立帶模注漿量臺賬，倒逼二襯施工班組認(rèn)真澆筑混凝土，進一步提高二襯施工質(zhì)量。六、

13、注意事項注漿孔布置在封頂泵管區(qū)間位置，且主注漿孔要靠近上一板襯砌，封頂混凝土自由流動之后，其區(qū)間的位置是澆筑薄弱區(qū)，注漿孔的布置方式是合理的。采用RPC混凝土注漿管，其與混凝土和注漿料為同質(zhì)材料，具有良好的結(jié)合性，對鐵路運營安全更有保證，較PVC管更為可靠。高強微膨脹注漿料，膨脹率控制在1%2%即可滿足要求。嚴(yán)格控制水灰比，通過工程實踐證明水灰比為0.18時，其流動性和擴散性可以滿足注漿要求。帶模注漿實施最佳時間為二襯混凝土澆筑完畢后2h,其與混凝土的結(jié)合性能最佳。七.安全保證措施(1)灌漿時，灌漿罐內(nèi)應(yīng)保持一定數(shù)量的砂漿，以防止罐體放空，砂漿噴出傷人，處理管路堵塞前，應(yīng)消除罐內(nèi)壓力，施工中，

14、應(yīng)定期檢查電源線路和設(shè)備的電器部件，確保用電安全。(2)非操作人員不得進入正在施工的作業(yè)區(qū)，施工中，灌漿管前方嚴(yán)禁站人。(3)如在夜間施工，應(yīng)有足夠照明并有明顯安全警示標(biāo)志。(4)機械電源開關(guān)必須配帶閘盒，禁止出現(xiàn)電源側(cè)刀出現(xiàn)裸漏現(xiàn)象。(5)人員在作業(yè)面上面走動、施工時注意力要集中，以免墜落摔傷或墜物砸傷他人。八.防空洞監(jiān)測報警器安裝根據(jù)蒙陜指揮部組織的現(xiàn)場觀摩會議精神，為確保剩余二襯施工質(zhì)量，對王家灣隧道2號斜井(小里程)二襯臺車安裝防空洞監(jiān)測報警器。(1)工作原理：利用液位繼電器工作原理，輔助配置相關(guān)裝置(液位傳感器)。當(dāng)襯砌混凝土澆筑至拱頂最高點時，混凝土為帶水導(dǎo)電材料，最高點電極與拱頂

15、預(yù)埋的其他電極接通接通，液位繼電器工作，控制繼電器線圈使聲光報警器報警，從而提醒作業(yè)人員和技術(shù)員，作業(yè)人員、技術(shù)員共同根據(jù)堵頭澆筑情況綜合判定混凝土澆筑結(jié)束時機。(2)工藝步驟：測量初支凈空斷面，根據(jù)拱頂初支面的平整度情況依次選定最高點并記錄，(一般根據(jù)拱頂初支平整度情況選取3點或5防水板掛設(shè)完畢后測量，根據(jù)記錄依次標(biāo)示最高點（土工布鋪設(shè)時拱頂凹處加密布設(shè)熱熔墊片）；探測點安裝、固定及布線、臺車進行就位；探頭及連接線探頭現(xiàn)場安裝預(yù)埋電線路及配電箱、防空洞監(jiān)測器線路全部聯(lián)通后做聯(lián)通效果檢查，確保各觸點有效；臺車加固并預(yù)埋注漿管，啟動防空洞監(jiān)測器并進行襯砌混凝土澆筑施工；沖頂施工（拱部灌注孔啟用不少于3個）過程中，防空洞監(jiān)測器發(fā)生聲光報警，提醒作業(yè)人員和技術(shù)員，作業(yè)人員、技術(shù)員共同根據(jù)堵頭澆筑情況綜合判定混凝土澆筑結(jié)束時機，停止灌注后關(guān)閉防空洞監(jiān)測器；未灌注滿綠色指示燈亮灌注滿紅色指示燈亮混凝土初凝過程中進行帶模注漿施工；脫模養(yǎng)護，齡期滿足后拱墻襯砌進行實體檢測，驗證效果。(3)注意事項：安裝電極時切忌和二襯鋼筋接觸。配電箱面板上一共為5組，每個警報器代表一組探測點，當(dāng)警報器鳴閃指示燈亮?xí)r代表該點澆筑到位，需及時復(fù)位電器。注意用電安全、必須